公務(wù)員期刊網(wǎng) 論文中心 產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)范文

產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)全文(5篇)

前言:小編為你整理了5篇產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)參考范文,供你參考和借鑒。希望能幫助你在寫作上獲得靈感,讓你的文章更加豐富有深度。

產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)

集成電路設(shè)計(jì)方法及IP設(shè)計(jì)技術(shù)

【摘要】集成電路在設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中呈現(xiàn)出性能穩(wěn)定、體積小、可靠性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),且被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、電視機(jī)、遙控等領(lǐng)域中,但傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)代社會(huì)發(fā)展需求,因而在此基礎(chǔ)上,為了打造良好的工藝發(fā)展空間,應(yīng)注重對(duì)集成電路設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化處理,即融入IP重用設(shè)計(jì)技術(shù)等,改造集成電路設(shè)計(jì)路徑,達(dá)到最佳的產(chǎn)品研發(fā)狀態(tài)。本文從當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)方法分析入手,并詳細(xì)闡述了IP設(shè)計(jì)技術(shù)在集成電路中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】集成電路;設(shè)計(jì)方法;IP技術(shù)

基于CMOS工藝發(fā)展背景下,CMOS集成電路得到了廣泛應(yīng)用,即到目前為止,仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術(shù),但基于64kb動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的發(fā)展,集成電路微小化設(shè)計(jì)逐漸引起了人們關(guān)注。因而在此基礎(chǔ)上,為了迎合集成電路時(shí)代的發(fā)展,應(yīng)注重在當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中從微電路、芯片等角度入手,對(duì)集成電路進(jìn)行改善與優(yōu)化,且突出小型化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。以下就是對(duì)集成電路設(shè)計(jì)與IP設(shè)計(jì)技術(shù)的詳細(xì)闡述,望其能為當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

1當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)方法

1.1全定制設(shè)計(jì)方法

集成電路,即通過(guò)光刻、擴(kuò)散、氧化等作業(yè)方法,將半導(dǎo)體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片,置入管殼內(nèi),應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)等領(lǐng)域中。而在集成電路設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了營(yíng)造良好的電路設(shè)計(jì)空間,應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)對(duì)全定制設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,即在集成電路實(shí)踐設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開(kāi)展過(guò)程中通過(guò)版圖編輯工具,對(duì)半導(dǎo)體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控,最終通過(guò)版圖布局、布線等,達(dá)到元器件組合、優(yōu)化目的。同時(shí),在元器件電路參數(shù)優(yōu)化過(guò)程中,為了滿足小型化集成電路應(yīng)用需求,應(yīng)遵從“自由格式”版圖設(shè)計(jì)原則,且以緊湊的設(shè)計(jì)方法,對(duì)每個(gè)元器件所連導(dǎo)線進(jìn)行布局,就此將芯片尺寸控制到最小狀態(tài)下。例如,隨機(jī)邏輯網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度,即采取全定制集成電路設(shè)計(jì)方法,滿足了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)運(yùn)行需求。但由于全定制設(shè)計(jì)方法在實(shí)施過(guò)程中,設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng),為此,應(yīng)注重對(duì)其的合理化應(yīng)用。

1.2半定制設(shè)計(jì)方法

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開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)分析

關(guān)鍵詞:開(kāi)關(guān)電源;過(guò)流保護(hù)

1開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)研究方案

1.1基于繼電器電源過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)

繼電器作為一種過(guò)電控制器件是開(kāi)關(guān)電源過(guò)流保護(hù)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。繼電器就是將電路中多余的電流儲(chǔ)存和變化的電器,通過(guò)這樣的控制系統(tǒng)可以很好的保護(hù)電路中電流的大小,起到自動(dòng)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換電路的作用。繼電器在使用過(guò)程中往往和光電隔離器、達(dá)林頓管一起使用,這樣可以加強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源保護(hù)裝置的保護(hù)效果。當(dāng)光電隔離器和繼電器一起使用時(shí)主要是針對(duì)開(kāi)關(guān)管的漏級(jí)電流達(dá)到2A的時(shí)候,自動(dòng)停止脈寬輸出,保護(hù)電路核心芯片和器件的目的。因此電阻需選擇高精度的電阻,這樣能準(zhǔn)確的保證電流一旦超過(guò)2A光電隔離器就迅速接通保護(hù)電路,同樣一旦電流降低到2A以下,脈寬又會(huì)重新啟動(dòng)恢復(fù)自動(dòng)供電,電源重新正常工作?;谶_(dá)林頓管和繼電器的過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)與光電隔離器的效果差不多同樣也是阻斷電流過(guò)大的情況出現(xiàn),雖然本次設(shè)計(jì)采用繼電器作為開(kāi)斷器件,存在著開(kāi)斷速度慢,對(duì)電流的沖擊存在影響但是仍然具有可靠、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

1.2基于IGBT的Vce過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)

利用IGBT過(guò)流時(shí)Vce增大的原理進(jìn)行的保護(hù)電路,用于專用驅(qū)動(dòng)器EXB841。EXB841內(nèi)部電路能很好的完成降柵極電壓和軟關(guān)斷,并具有內(nèi)部延時(shí)功能,以消除干擾產(chǎn)生的誤動(dòng)作。含有IGBT過(guò)流信息的Vce不直接送至EXB841的集電極,而是經(jīng)快恢復(fù)二極管VD1,通過(guò)比較器U1B輸出接至EXB841的6腳,其目的是為了消除VD1正向壓降隨電流不同而異,采用閾值比較器,提高電流檢測(cè)的準(zhǔn)確性。如果發(fā)生過(guò)流,驅(qū)動(dòng)器EXB841的低速切斷電路慢速關(guān)斷IGBT,以避免集電極電流尖峰脈沖損壞IGBT器件。

2短路保護(hù)電路

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EDA技術(shù)在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘要:隨著電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,一些設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)不能再滿足市場(chǎng)發(fā)展的要求,一些全新的設(shè)計(jì)理念需要被創(chuàng)造出來(lái)提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,為了推動(dòng)我國(guó)電路設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)展,本文對(duì)EDA技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)概括,梳理了技術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵流程,并對(duì)PLD和VHDL進(jìn)行了詳細(xì)分析,最后通過(guò)具體的案例總結(jié)了EDA技術(shù)如何在電子電路設(shè)計(jì)實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù)電路設(shè)計(jì)編程邏輯

科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)也隨之出現(xiàn)了革命性的突破,EDA技術(shù)開(kāi)始得到了大范圍的普及,硬件電子電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中,出現(xiàn)了軟件化應(yīng)用發(fā)展的傾向,同時(shí)芯片的只能程度也越來(lái)越高,芯片化在電路設(shè)計(jì)當(dāng)中也是主要趨勢(shì),因此我們需要對(duì)電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)。

1EDA技術(shù)的特點(diǎn)分析

與傳統(tǒng)的CDA技術(shù)不一樣,EDA技術(shù)具有明顯的特點(diǎn)。(1)相比較硬件設(shè)計(jì)的軟件而言,EDA技術(shù)可以有多種設(shè)計(jì)輸入可以選擇,可以選擇波形、原理圖等,可以在不利用任何硬件設(shè)備的情況之下進(jìn)行下載配置,在下載配置前的所有階段基本口可以利用該技術(shù)進(jìn)行配置。另外該技術(shù)的修改程序也非常簡(jiǎn)單,就修改程序的設(shè)計(jì)而言,修改方法非常的容易操作,可以達(dá)到對(duì)特定電路進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)置的目的。(2)產(chǎn)品的直面設(shè)計(jì)可以自動(dòng)完成,EDA技術(shù)可以設(shè)計(jì)輸入文件,根據(jù)電路原理對(duì)HDL等按照邏輯編譯的相關(guān)方法進(jìn)行設(shè)置,生成最終所需求的目標(biāo)體系。在計(jì)算機(jī)上達(dá)到自動(dòng)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和性能分析以及優(yōu)化設(shè)置的目的。(3)電路的集成化程度如果非常高,就可以形成一個(gè)系統(tǒng),在設(shè)計(jì)數(shù)字電路的時(shí)候,EDA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的設(shè)計(jì),因此大規(guī)模集成電路將獲得完美的發(fā)展。為了進(jìn)行更加繁瑣的數(shù)字電路的芯片設(shè)計(jì),達(dá)到專業(yè)化集成化的目的,可以實(shí)現(xiàn)集成電路的ASIC設(shè)計(jì)䯮。(4)為了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的目標(biāo)進(jìn)行直接編輯,能夠應(yīng)用該技術(shù)徹底提升工作效率。(5)開(kāi)發(fā)了時(shí)間較短的EDA技術(shù)之后,可以在花費(fèi)較少費(fèi)用的情況下,進(jìn)行具備很大靈活性的設(shè)計(jì)步驟。

2硬件描述語(yǔ)言

想要全面介紹VHDL就必須首先介紹該語(yǔ)言的基本特點(diǎn)。通過(guò)EDA技術(shù)可以設(shè)計(jì)輸入和開(kāi)發(fā)軟件的電子電路,EDA技術(shù)是關(guān)鍵的首要技術(shù),進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和電路測(cè)試需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的敘述,對(duì)于規(guī)模比小的中小數(shù)字電路而言,利用之前的電路原理和邏輯方程對(duì)波形進(jìn)行描述是可行的。但是如果電路大規(guī)模特別巨大,則一般會(huì)選用HDL語(yǔ)言進(jìn)行描述。通過(guò)對(duì)硬件電路的行為功能和性質(zhì)等進(jìn)行分析,可以對(duì)信號(hào)的鏈接關(guān)系進(jìn)行描述,得到利用非常容易的模式就進(jìn)行邏輯抽象準(zhǔn)確的描述的目的。由于該種模式可以詳細(xì)而精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)出電路的特征,利用該種語(yǔ)言配合EDA技術(shù)可以讓電路設(shè)計(jì)中的語(yǔ)言與輸入方式互相匹配。在電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域,VHDL語(yǔ)言應(yīng)用的范圍非常廣,該語(yǔ)言包含了大量的具有硬件特點(diǎn)的語(yǔ)句,和普通的計(jì)算機(jī)相比較,在結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法上相似度比較高,同時(shí),該語(yǔ)言還具有其他優(yōu)勢(shì),例如針對(duì)實(shí)體部分和不可視部分結(jié)合不同系統(tǒng)的元件,針對(duì)可視部分是端口的設(shè)計(jì),針對(duì)可視實(shí)體部分進(jìn)行命名方面的簡(jiǎn)要敘述,不可視部分的模塊需要進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。因此VHDL硬件描述方法和傳統(tǒng)的AHKL相比描述的可能性比較大,從而可以對(duì)機(jī)器的復(fù)雜邏輯順序進(jìn)行規(guī)避,讓數(shù)字電路的設(shè)計(jì)行為可以方便描述,同時(shí)VHDL硬件語(yǔ)言還具有其他一些特點(diǎn)。(1)VHDL語(yǔ)言僅僅是設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一種,利用VHDL技術(shù)可以將復(fù)雜的電路轉(zhuǎn)換成程序語(yǔ)言進(jìn)行描述,將電路的內(nèi)容添加進(jìn)程序設(shè)計(jì)里面,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),方便系統(tǒng)和硬件進(jìn)行整合。(2)VHDL語(yǔ)言經(jīng)常應(yīng)用于測(cè)試之中,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述是該語(yǔ)言的應(yīng)用之一,經(jīng)常用于對(duì)數(shù)字電路的描述,對(duì)過(guò)對(duì)基準(zhǔn)的測(cè)試可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)電路的模擬和仿真,還可以方便對(duì)相關(guān)的目標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)VHDL語(yǔ)言是一種標(biāo)準(zhǔn)化的語(yǔ)言,可以廣泛的運(yùn)用進(jìn)行程序設(shè)計(jì),當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)廣泛使用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì),其適用范圍不僅在EDA領(lǐng)域,該語(yǔ)言可以脫離當(dāng)前的大部分開(kāi)發(fā)工具,并不受相關(guān)技術(shù)限制的影響。(4)VHDL語(yǔ)言也是可讀性語(yǔ)言之一,可以被計(jì)算機(jī)程序充分的識(shí)別,并且設(shè)計(jì)人員也容易對(duì)其進(jìn)行理解,同時(shí)該種語(yǔ)言的可讀性程度也比較高,因此其既可以進(jìn)行文件的設(shè)計(jì)之用,還可以純粹的作為一種技術(shù)文檔。(5)VHDL是網(wǎng)絡(luò)程序的一種語(yǔ)言,其自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)可以幫助該語(yǔ)言在計(jì)算機(jī)環(huán)境當(dāng)中得到良好的應(yīng)用,VHDL設(shè)計(jì)工具的聯(lián)系非常緊密,方便各種格式的文件進(jìn)行交換。簡(jiǎn)言之,該種工具是一種入門級(jí)別的網(wǎng)表工具,可以方便各種程序互換設(shè)計(jì),因此兼容性比較高。

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表面等離子共振傳感系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞:表面等離子;共振;傳感器系統(tǒng);電路;設(shè)計(jì)

引言

自1990年以后,表面等離子共振技術(shù)作為一種新技術(shù)被應(yīng)用于傳感器芯片核心設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),且以二硫化鎢納米薄膜覆蓋層增強(qiáng)型表面等離子體共振傳感器的電路設(shè)計(jì)和應(yīng)用,以其大表面面積、高折射率、獨(dú)特光電性能,極大地提升了傳感器的靈敏度和性能。除此之外,以二硫化鎢等離子共振傳感器為代表的,折射率范圍1.333-1.360間的線性相關(guān)系數(shù)99.76%;加之其保護(hù)金屬膜免受氧化、共振波長(zhǎng)區(qū)域的可調(diào)諧性、生物相容性、蒸氣能力和氣敏性等效果,成為應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目之一。故此,現(xiàn)就表面等離子共振傳感器系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)分析總結(jié)如下。

1表面等離子共振傳感器系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)概述

以表面等離子共振電感傳感器為例,表面等離子共振(SPR)是一種物理現(xiàn)象,(SurfacePlasmonResonance,SPR)當(dāng)入射光以臨界角入射到兩種不同折射率的介質(zhì)界面(比如玻璃表面的金或銀鍍層)時(shí),可引起金屬自由電子的共振,由于共振致使電子吸收了光能量,從而使反射光在一定角度內(nèi)大大減弱。最具代表性的檢測(cè)構(gòu)件LDC1000為例,其工作原理為電磁感應(yīng)原理。線圈中+交變電流=產(chǎn)生交變磁場(chǎng),金屬物體入磁場(chǎng)在金屬物體表面產(chǎn)生渦流。渦流電流(感應(yīng)電磁場(chǎng))與線圈(電磁場(chǎng))電流方向相反。渦流與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈幾何形狀和尺寸、頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)相關(guān)。

2電路設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)分析

主要設(shè)計(jì)為等效并聯(lián)電阻,且以Ls=初級(jí)線圈的電感值,Rs=初級(jí)線圈的寄生電阻。L(d)=互感,R(d)=互感寄生電阻,d=距離函數(shù)。初級(jí)設(shè)計(jì)中,將交流電+單獨(dú)電感(初級(jí)線圈)=交變磁場(chǎng)=大量能耗。為達(dá)到節(jié)點(diǎn)目的,將電容并聯(lián)在電感上,降低耗損并限定在Rs和R(d)上,直接計(jì)算出d。電路設(shè)計(jì)在期間充當(dāng)檢測(cè)串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的功能。主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為,16位共振阻抗、24位電感值,亞微米級(jí)高分辨率;免受油污塵土等非導(dǎo)電污染物影響,可靠性更高;允許傳感器遠(yuǎn)離電子產(chǎn)品安放,靈活性更高;低成本傳感器及傳導(dǎo)目標(biāo),無(wú)磁體成本消耗;金屬薄片或?qū)щ娪湍珘嚎s支持,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)無(wú)限可能;系統(tǒng)功耗<8.5mW,待機(jī)模式下功耗<1.25mW;以電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行位置和動(dòng)作傳感的全新轉(zhuǎn)換方式。

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電路設(shè)計(jì)EMI問(wèn)題分析

摘要:電子產(chǎn)品存在時(shí)域、空域以及頻域復(fù)雜的電磁能,電磁干擾問(wèn)題在一定程度上影響著產(chǎn)品性能的發(fā)揮,在某種程度上制約了電子科學(xué)信息與技術(shù)的發(fā)展。為盡量減少電子線路干擾現(xiàn)象,詳細(xì)分析了電磁干擾產(chǎn)生的原因。為了切實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)電子電路設(shè)計(jì)的抗干擾,在PCB設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行全局設(shè)計(jì)和安排,最大程度上規(guī)避不同類型信號(hào)相互之間產(chǎn)生的干擾影響。布線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)妥善處理公共電源線和接地線,降低各類干擾噪聲,最大程度上實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備在同一環(huán)境下的安全穩(wěn)定運(yùn)行,滿足電路設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性以及有效性。

關(guān)鍵詞:電子電路;PCB設(shè)計(jì);EMI;抗干擾措施

引言

經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代,各類電子產(chǎn)品越來(lái)越智能先進(jìn),給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步發(fā)展,微型高集成電路和智能電子電路等廣泛應(yīng)用,極大地提升了人們的生活品質(zhì)。但是,任何電子產(chǎn)品都是在有限空間內(nèi),存在時(shí)域、空域以及頻域復(fù)雜的電磁能,再由于設(shè)計(jì)的缺陷、電子元器件性能衰減或老化以及人為空間環(huán)境的變化等因素,使得電磁干擾問(wèn)題無(wú)法從根本上消除,也在一定程度上影響著產(chǎn)品性能的發(fā)揮,制約了電子科學(xué)信息與技術(shù)的發(fā)展。為了盡可能地提升電子產(chǎn)品的性能,維持電子產(chǎn)品工作的穩(wěn)定狀態(tài),很多研究及技術(shù)人員從電路電子元器件的材料選擇、電路布局與設(shè)計(jì)、電路可靠接地、軟硬件EMI輔助設(shè)計(jì)及應(yīng)用方面進(jìn)行了充分的研究,極大程度上降低了電磁干擾等問(wèn)題[1]。

1電磁干擾產(chǎn)生原因分析

電磁干擾(ElectromagneticInterference,EMI)起源于電磁輻射源,由于各類電子元器件及敏感元器件或者設(shè)備相互之間的電信號(hào)作用形成了一定的干擾噪聲,再通過(guò)傳導(dǎo)干擾和輻射干擾等多種耦合以及元器件發(fā)熱效應(yīng),疊加了干擾電磁效能。電磁干擾主要耦合途徑為傳導(dǎo)干擾,通過(guò)電路中各種導(dǎo)線、公共電源線以及接地線等對(duì)干擾噪聲信號(hào)進(jìn)行疊加放大。傳導(dǎo)干擾噪聲頻率范圍一般在10kHz~30MHz,輻射干擾主要是電子設(shè)備內(nèi)部或外部干擾信號(hào)通過(guò)空間耦合方式進(jìn)行傳播[2]。由于電子電路之間存在一定的工作電壓和電流,各類電子產(chǎn)品的PCB板通常存在差模和共模噪聲干擾信號(hào)。差模噪聲主要是由于電子元器件之間快速的時(shí)變電流(di/dt)作用在工作回路中產(chǎn)生的一種干擾,共模噪聲多為容性電路中快速的電壓變化率(du/dt)作用在地寄生分布電容上產(chǎn)生的一種干擾。在電子設(shè)備EMI測(cè)試時(shí),差模噪聲|Ep|和共模噪聲|Ec|分別為:式中,|Ip|表示時(shí)差模電路中的電流強(qiáng)度;|Ic|表示共模電路中產(chǎn)生的電流強(qiáng)度;f表示電流工作的頻率;LS表示環(huán)路面積;L表示電纜線路的長(zhǎng)度;d表示EMI測(cè)試時(shí)測(cè)量天線到線路的距離。綜上分析,電磁干擾主要來(lái)自于電子電路中不斷快速變化的工作電流,由于電路工作電流中存在一定的高頻諧波分量,這種時(shí)變電流通過(guò)一定的耦合路徑形成了一種共模電流[3]。EMI測(cè)量差模與共模噪聲計(jì)算模型如圖1所示。國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)及學(xué)者通過(guò)對(duì)PCB電磁輻射機(jī)理和輻射計(jì)算方法進(jìn)行了大量研究和探索。一般認(rèn)為在多層PCB布線時(shí),電源-地平面形成了一種諧振腔結(jié)構(gòu),電路板電源和地分配網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率上容易產(chǎn)生較為嚴(yán)重的電磁輻射,這種高頻輻射通過(guò)電路板邊緣向外輻射,稱為邊緣輻射。PCB電源和地平面的輻射原理通常按照微帶天線輻射機(jī)理進(jìn)行分析和研究,由于電路板長(zhǎng)寬均比電路板厚度大的多,PCB過(guò)孔激勵(lì)兩平行板產(chǎn)生輻射場(chǎng),并通過(guò)電路板邊緣向外輻射[4]。PCB板邊緣輻射原理如圖2所示。因此,在電路抗干擾設(shè)計(jì)中,需要通過(guò)精準(zhǔn)計(jì)算盡量降低工作電流中的高頻諧波分量,同時(shí)對(duì)PCB板布線進(jìn)行合理布局。PCB布線中將電源平面和地平面盡量靠在一個(gè)平面維度,有利于產(chǎn)生高平板電容和低阻抗,從而降低高頻噪聲和邊緣輻射能量[5]。再者,盡量降低電路時(shí)鐘頻率,選擇合適的、符合性能要求的以及元器件特性匹配較好的元器件進(jìn)行電路性能優(yōu)化。一般認(rèn)為,當(dāng)電子電路時(shí)鐘信號(hào)遠(yuǎn)小于10MHz時(shí),信號(hào)布線路徑為微波傳輸線,電路電流耦合路徑產(chǎn)生的差模噪聲干擾較小。PCB設(shè)計(jì)效果直接關(guān)系到電子產(chǎn)品性能的好壞,所以在PCB設(shè)計(jì)時(shí)一方面要最大程度上滿足合理性需求,另一方面應(yīng)充分考慮EMI抗干擾設(shè)計(jì)要求,從而進(jìn)一步提升電產(chǎn)品使用性能并延長(zhǎng)其使用壽命[6]。

2EMI解決方案及措施

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